1- مقدمه بر تصحیح خطای نتایج اندازه گیری

مطابق با الزامات استانداردهای سیستم مدیریت کیفیت در آزمایشگاه‌ها مانند ISO/IEC 17025:2017 و ISO 15189:2012 هنگامی که داده‌های کالیبراسیون و مواد مرجع شامل مقادیر مرجع یا فاکتورهای تصحیح خطا باشند، آزمایشگاه باید از به روزرسانی و بکارگیری مناسب مقادیر مرجع و ضرایب تصحیح برای برآورده‌سازی الزامات مشخص شده، اطمینان یابد. بر این اساس آزمایشگاه آزمون، کالیبراسیون و پزشکی بعد از دریافت گواهینامه‌های کالیبراسیون تجهیزات خود بایستی خطای‌های اندازه گیری گزارش شده را مشخص نماید؛ در صورتی که مقدار خطای گزارش شده قابل توجه باشد، باید اقدام به تصحیح خطای نتایج اندازه گیری نماید. در این پست، ما در خصوص اینکه چه زمانی می‌بایست بر اساس الزامات استاندارد ایزو 17025 تصحیح خطای اندازه گیری را برای یک اریبی (bias) قابل توجه مشاهده شده انجام شود و تاثیری که این موضوع بر روی عدم قطعیت نتایج اندازه گیری می‌تواند داشته باشد، صحبت می‌کنیم. موضوعات مهم برای تصمیم گیری در خصوص چگونگی حل و فصل اریبی (bias) قابل توجه عبارتند از:

1-  اینکه ما دلیل اریبی را درک کرده‌ایم، و
2-  اینکه اندازه آن را می‌توان به صورت قابل اطمینانی تعیین نمود.

سپس ما باید تصمیم بگیریم که:

3- اینکه اریبی برای کلیه نمونه‌های آزمون در دامنه کاربرد روش به صورت ثابت وجود دارد و
4-  اینکه هر تصحیحی برای اریبی می‌بایست ضرب شونده یا جمع شونده باشد بسته به اینکه آیا بزرگی اریبی ثابت بوده یا با سطح مقادیر اندازه‌گیری تغییر می‌کند.

---

راهنمای ISO Guide 98 برای تشریح عدم قطعیت در اندازه گیری (GUM) فرض می کند که نتیجه اندازه گیری برای کلیه تاثیرات سیستماتیک قابل توجه شناخته شده تصحیح شده است. این نشان می‌دهد که هنگام توسعه یک روش اندازه گیری، کلیه منابع شناخته شده اریبی بایستی مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته و در صورت امکان، حذف شده یا تاثیر آنها به حداقل رسانده شود. اگر نتوان آن را محقق نمود، در نتیجه و در صورت امکان، یک تصحیح بایستی به کار گرفته شود و عدم قطعیت اندازه گیری مورد بازبینی قرار گیرد.
بیایید فرض کنیم که ما به یک روش استاندارد شده یا یک روش داخلی به خوبی توسعه یافته دسترسی داریم که دارای شرح شفافی از اندازه‌ده بوده و در آن هر نوع اریبی شناخته شده حین توسعه روش به حداقل رسانده شده است (به عنوان مثال تاثیر مزاحمت‌ها به حداقل رسانده شده یا تصحیحی در روش گنجانده شده است). قدم بعدی، به عنوان بخشی از صحه گذاری، تعیین هر نوع اریبی اضافی برای محدوده مقادیر و ماتریسهای مشخص شده در دامنه کاربرد روش به صورت قابل اطمینان می‌باشد. ما در ادامه این پست یک نقشه راه که چگونگی مدیریت هر نوع اریبی قابل توجه اضافی را مشخص می‌کند، ارائه می‌دهیم.
به این نکته توجه شود که اریبی مشاهده شده در آزمایشگاه می‌تواند ناشی از آزمایشگاه و همچنین اریبی روش باشد. برای روش‌های عددی که اندازه‌ده به صورت عملیاتی توسط روش تعریف می‌شود، اریبی روش بر اساس تعریف صفر می‌باشد ولی اریبی آزمایشگاه همچنان باید در نظر گرفته شود.

---

2- اریبی یا بایاس چیست؟

در این بخش برخی از اصطلاحات و تعاریف مربوط به صحت نتایج اندازه گیری، اریبی نتایج اندازه گیری و عدم قطعیت اندازه گیری را بررسی می‌کنیم.

1-2- صحت (Trueness):

نزدیکی توافق بین مقدار میانگین حاصل از تعداد زیادی از نتایج آزمون و مقدار مرجع پذیرفته شده. به صحت «درستی میانگین» نیز گفته می‌شود ولی استفاده از آن به این صورت توصیه نمی‌شود. صحت اندازه گیری به طور معکوس با خطای سیستماتیک ارتباط پیدا می‌کند، اما ارتباطی با خطای تصادفی ندارد. اندازه صحت معمولاً برحسب اریبی بیان می‌شود. 

2-2- اریبی (bias):

اختلاف بین مقادیر مورد انتظار نتایج آزمون و مقدار مرجع پذیرفته شده. در برخی از مراجع برای ترجمه عبارت “bias” از واژه گرایش نیز استفاده شده است. در استاندارد ملی ایران ISIRI 4723 برای ترجمه عبارت “Bias” از اریبی استفاده نموده است. اریبی اندازه گیری (Measurement bias) برآوردی از خطای سیستماتیک را ارائه می‌نماید و اریبی دستگاهی (Instrumental bias) میانگین نشان‌دهی‌های تکراری منهای کمیت مرجع است. خطای اندازه گیری سیستماتیک یا خطای سیستماتیک (Systematic error) مولفه خطای اندازه گیری در تکرار اندازه گیری ها ثابت می‌ماند یا با یک روند قابل پیش‌بینی تغییر می‌کند.

3-2- عدم قطعیت اندازه گیری (uncertainty):

پارامتری است مربوط به نتیجه اندازه گیری که پراکندگی مقادیری که می توان به صورت منطقی به یک اندازه‌ده نسبت داد، را نشان می‌هد. 

خطا با عدم قطعیت اندازه گیری تفاوت دارد. تشخیص تفاوت بین خطای و عدم قطعیت اندازه گیری مهم است. در این پست آموزشی در خصوص تفاوت بین خطا و عدم قطعیت در اندازه گیری توضیحات جامعی ارائه شده است. 

---

---

3- مراحل بررسی اریبی نتایج اندازه گیری و تصحیح خطای نتایج اندازه گیری

1- در مرحله اول بایستی بررسی شود که آیا اریبی (bias) مشاهده شده از نظر آماری معنادار می‌باشد یا خیر. اگر اریبی (bias) از نظر آماری قابل توجه تشخیص داده نشود، هیچ دلیلی برای تلاش به منظور کاهش یا تصحیح اریبی کوچک وجود نداشته به این دلیل که هم حذف و هم کاهش نیازمند منابع می‌باشند. برای بررسی اریبی قابل توجه از نظر آماری به طور  معمول از آزمون آماری T-Test استفاده می‌شود. نحوه اجرای T-Test در نرم افزار minitab در پست “مقادیر T-Value و P-Value در آزمون‌های فرض آماری چیست؟” تشریح شده است.

 2- در مرحله دوم اریبی (bias) مشاهده شده با عدم قطعیت هدف (target uncertainty) مقایسه می‌شود. حداکثر عدم قطعیت مجاز را عدم قطعیت هدف می‌نامند، اگر اریبی قابل چشم‌پوشی در مقایسه با عدم‌قطعیت هدف نباشد، در نتیجه بهترین رویکرد، در صورت امکان، تلاش برای حذف آن از طریق تغییر روش می‌باشد.

3- در مرحله سوم اگر اریبی (bias) قابل چشم‌پوشی نباشد، ولی حذف آن از طریق روش اندازه گیری یا غیر ممکن یا غیرعملی باشد، در نتیجه می‌توانیم تصحیح اریبی را در نظر بگیریم. سه امکان وجود دارد:

• تصحیح می‌تواند الزامی باشد به عنوان مثال توسط مقررات؛
• تصحیح می‌تواند ممنوع باشد که در این مورد، هیچ تصحیحی نمی‌بایست انجام شود؛
• تصحیح می‌تواند مجاز باشد. در نتیجه می‌بایست به دو معیار توجه شود تا تعیین گردد که آیا تصحیح، موجه می‌باشد یا خیر.

4- در مرحله چهارم اگر اریبی (bias) را بتوان با اطمینان تعیین نمود و یک روش تصحیح را به کار گرفت که به کلیه اقلام که در دامنه کاربرد روش مرتبط باشد، می‌توانیم تصمیم بگیریم که اریبی تصحیح شود ولی اگر دلیل اریبی ناشناخته باشد، به صورت کلی تصحیح برای اریبی توصیه نمی‌شود. اگر اریبی را نتوان با اطمینان تعیین نمود، در نتیجه نمی‌بایست آن را تصحیح نمود. اگر نتیجه بر مبنای تخمین غیر قابل اطمینانی از اریبی، تصحیح گردد در نتیجه می‌تواند عدم‌قطعیت نتایج اندازه‌گیری را افزایش دهد.

5- تصحیح برای اریبی (bias) فقط هنگامی معنی‌دار است که کاهش مفیدی از عدم قطعیت تحقق یابد. تصحیح برای اریبی فقط هنگامی معنی‌دار است عدم‌قطعیت تصحیح کوچکتر از مولفه عدم‌قطعیت ناشی از عدم اعمال تصحیح باشد.

6- اگر یک اریبی (bias) قابل توجه، تصحیح نشود، ارائه راهنمایی شفاف در خصوص اینکه چه اقدامی انجام شود، دشوار است. در مورد تصحیح ریکاوری IUPAC بعضی از احتمالات را فهرست نموده است:

• هیچ اقدامی انجام نشود؛
• ریکاوری جداگانه گزارش شود شامل عدم‌قطعیت نتیجه و هم عدم‌قطعیت ریکاوری؛ و
• در نظر گرفتن اریبی در تخمین عدم‌قطعیت نتایج این اصول را می‌توان برای سایر اشکال اریبی به کار گرفت.

---

4- سخن پایانی

در این پست آموزشی برخی از نکات مهم در خصوص تصحیح خطای نتایج اندازه گیری (bias) ذکر شد و تشریح گردید که چه زمانی خطای سیستماتیک نیاز به تصحیح دارد و در چه شرایط نیاز به تصحیح نتایج اندازه‌گیری نیست. امیدوارم از این پست لذت برده باشید. در صورت وجود هر گونه پرسشی در خصوص خطاهای اندازه گیری و الزامات استانداردهای ایزو 17025 و ایزو 15189 در این خصوص می‌توانید سوالات خود را در قسمت کامنت‌های این پست قراردهید. سعی خواهد شد تا جای ممکن به سئوالات مطرح شده در خصوص تصحیح خطای نتایج اندازه گیری پاسخ مناسب داده شود. همچنین در صورت نیاز به برگزاری دوره آموزش اطمینان از اعتبار نتایج آزمون برای کارکنان آزمایشگاه یا برای دریافت خدمات مشاوره استاندارد ایزو 17025 و مشاوره استاندارد ایزو 15189 می‌توانید با ما تماس بگیرید.

---

کلمات کلیدی: خطای تصادفی، خطای سیستماتیک، تصحیح خطاف استاندارد ISO/IEC 17025